polito.it
Politecnico di Torino (logo)

Riqualificazione energetica di edifici in clima mediterraneo : il caso studio di una residenza monofamiliare a Cipro

Catalano, Anna

Riqualificazione energetica di edifici in clima mediterraneo : il caso studio di una residenza monofamiliare a Cipro.

Rel. Stefano Paolo Corgnati, Cristina Becchio. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Architettura Costruzione Città, 2016

Abstract:

L’involucro edilizio, all’interno del progetto architettonico, si è da sempre configurato come un veicolo di trasmissione - acustica, luminosa, termica - tra un ambiente indoor, per sua natura artificiale, ed uno outdoor, specularmente naturale. Questa concezione instaura un dialogo architettura-natura, ma anche una contaminazione natura-architettura, che, soprattutto negli ultimi anni, è stata affrontata con lo sguardo rivolto alla sostenibilità ambientale.

La sostenibilità, citando il rapporto Brundtland del 1987 e con riferimento alla società, indica un “equilibrio fra il soddisfacimento delle esigenze presenti senza compromettere la possibilità delle future generazioni di sopperire alle proprie”. Ma il termine rintraccia le sue basi nell’ecologia e, perché un processo possa essere definito e considerato sostenibile, occorre che questo utilizzi le risorse naturali ad un ritmo e con una concentrazione tale che esse possano essere rigenerate naturalmente. Di fondamentale importanza rimane, dunque, l’adattabilità di questa concezione e disciplina a più ambiti: non si parla, infatti, di sola sostenibilità architettonica, ma di sostenibilità nell’accezione più generale del termine. Dall’architettura all’automobilistica, dalla zoologia alla chimica, l’agire sostenibile è ormai prerogativa fondamentale per l’evoluzione tecnologica e ambientale.

Le ultime frontiere della ricerca nel settore architettonico ed energetico, in relazione anche ai dettami della normativa, hanno cominciato ad optare per un ulteriore passo in avanti a riguardo: sempre più progettisti si avvalgono di tecnologie innovative e strategie progettuali volte a ridurre i fabbisogni energetici e, parallelamente, ad incentivarne il risparmio in termini economici. Ovviamente la strada da percorrere è ancora lunga, perché ancora troppi edifici sono da risanare, troppi materiali non eco-compatibili costituiscono i nostri edifici e le statistiche riguardanti i consumi di energia e l’inquinamento dell’ambiente mostrano come il nostro modello di crescita attuale non possa avere un futuro. Proprio per questo, nel 2010 l’Unione Europea ha introdotto la nuova direttiva EPBD Recast che promuove il costruire sostenibile tramite l’introduzione, a livello normativo, di edifici ad energia zero e della metodologia del Cost Optimal, che ci permette di configurare lo scenario con il costo globale minore.

Come si vedrà anche nello sviluppo della tesi, l’aspetto economico è sicuramente un punto nevralgico nella progettazione ed occupa costantemente un ruolo cruciale nei diversi processi decisionali che emergono durante tutto il ciclo di vita di un dato edificio. Attraverso un’analisi di Cost Optimal, si valuteranno tutta una serie di fattori che permettono di analizzare il costo di un intervento non solo a tempo zero, ma durante un preciso periodo di calcolo, tenendo anche conto di quelli che, per esempio, sono i relativi costi di esercizio/manutenzione legati al sistema involucro-impianto. Inoltre, verranno svolti alcuni studi sul comfort interno dell’abitazione, dato che non sempre l’aumento della prestazione energetica corrisponde anche ad un miglioramento del comfort termico interno. Lo scopo di questa ricerca quindi è anche quello di studiare un approccio metodologico per raggiungere il livello ottimale di prestazione energetica in funzione dei costi sia per progetti già sviluppati, per i quali si ha la necessità di ridurre il budget di denaro richiesto, sia per progetti nei quali vengono ancora effettuate e valutate le scelte progettuali. L’elaborato è dunque finalizzato ad esplorare un metodo comune che può servire come supporto nei diversi processi decisionali che emergono durante la fase di progettazione architettonica, tecnologica ed energetica. Inoltre, sottolinea come oggi la figura dell’architetto riassuma in sé il ruolo del progettista architettonico, del consulente energetico e dell’esperto economico, in grado di prospettare alla committenza diversi e numerosi scenari progettuali.

Relatori: Stefano Paolo Corgnati, Cristina Becchio
Tipo di pubblicazione: A stampa
Soggetti: A Architettura > AO Progettazione
S Scienze e Scienze Applicate > SH Fisica tecnica
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in Architettura Costruzione Città
Classe di laurea: Nuovo ordinamento > Laurea magistrale > LM-04 - ARCHITETTURA E INGEGNERIA EDILE-ARCHITETTURA
Aziende collaboratrici: NON SPECIFICATO
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/4848
Capitoli:

BACKGROUND

INTRODUZIONE: LA FILOSOFIA, LE MOTIVAZIONI E GLI OBIETTIVI

SVILUPPO DEL PROGETTO DI TESI

PARTE I - TEORIA

I NUOVI ORIZZONTI DELLA PROGETTAZIONE ENERGETICA ED ECONOMICA

CAPITOLO 1 - EXCURSUS SUI QUADRI NORMATIVI

1.1 II QUADRO NORMATIVO EUROPEO

1.1.1 II TARGET 20-20-20

1.1.2 LA EPBD - DIRETTIVA SUL RENDIMENTO ENERGETICO NELL'EDILIZIA

1.1.3 LA EPBD RECAST - LO SVILUPPO VERSO UNA DIRETTIVA EUROPEA PIÙ COMPLETA

1.2 L'ESPERIENZA CIPRIOTA

1.2. 1 II PIANO DI AZIONE NAZIONALE PER L'ADOZIONE DI FONTI DI ENERGIA RINNOVABILI

1.2.2 LA LEGGE PER LA REGOLAMENTAZIONE DEL RENDIMENTO ENERGETICO NELL'EDILIZIA E SUCCESSIVE INTEGRAZIONI

CAPITOLO 2 - ENERGIA ZERO

2.1 ZERO ENERGY BUILDING

2.1.1 DAL LOW ENERGY BUILDING ALLA PASSIVHAUS

2.1.2 EDIFICI STAND-ALONE

2.1.3 EDIFICI GRID-CONNECTED

2.2 ZERO ENERGY DISTRICT

CAPITOLO 3 - REFERENCE BUILDING

3.1 DEFINIZIONE

3.2 METODOLOGIA

3.3 I DATABASE PER UNA METODOLOGIA COMPARATIVA'

3.3.1 II PROGETTO TABULA

3.3.2 II PROGETTO EPISCOPE

CAPITOLO 4 - COST OPTIMAL

4.1 LA SOSTENIBILITÀ ECONOMICA

4.2 LA METODOLOGIA

4.3 LA CURVA DEL COST OPTIMAL

4.4 II PROCESSO

CAPITOLO 5 - PATRIMONIO EDILIZIO ESISTENTE

5.1 LO STATO DI FATTO TRA CIPRO, GRECIA E ITALIA

5.2 LE POLITICHE DI SVILUPPO

PARTE II - APPLICAZIONE

IL RETROFITTING ENERGETICO DI UNA CASA SINGOLA IN CLIMA MEDITERRANEO

CAPITOLO 6 - SIMULAZIONI DI RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA

6.1 II SOFTWARE ENERGYPLUS

6.2 II REFERENCE BUINDING DI TABULA

6.3 II CASO STUDIO

6.4 LA SIMULAZIONE ENERGETICA CON ENERGYPLUS

6.4.1 I DATI DI INPUT E IL WEATHER DATA FILE

6.4.2 II MODELLO GEOMETRICO

6.4.3 LE STRATIGRAFIE DI BASE

6.4.4 LA VENTILAZIONE NATURALE

6.4.5 SETPOINT

6.4.6 GLI APPORTI TERMICI INTERNI

6.4.7 II FABBISOGNO DI ACQUA CALDA SANITARIA

6.4.8 GLI IMPIANTI DI BASE

6.4.9 LE IPOTESI PROGETTUALI: L'INVOLUCRO

6.4.10 LE IPOTESI PROGETTUALI: GLI IMPIANTI

6.4. 11 I REQUISITI PER LE FONTI RINNOVABILI

6.4.12 LA DEFINIZIONE DEI PACCHETTI PROGETTUALI

6.4.13 L’ANALISI DEI RISULTATI

CAPITOLO 7 - ANALISI DI COST OPTIMAL

7.1 II CALCOLO DEL COSTO DI INVESTIMENTO

7.2 II CALCOLO DEL COSTO DI ESERCIZIO

7.3 II CALCOLO DEL COSTO DI MANUTENZIONE E SOSTITUZIONE

7.4 II CALCOLO DEL COSTO GLOBALE

7.5 II GRAFICO DEL COST OPTIMAL

CONCLUSIONE

BIBLIOGRAFIA

SLTOGRAFIA

ALLEGATI

Bibliografia:

MONOGRAFIE

LAVAGNA, MONICA; BONANOMI, MARCELLA; DE FLUMERI, CLAUDIA; EDIFICI A CONSUMO ENERGETICO ZERO. ORIENTAMENTI NORMATIVI, CRITERI PROGETTUALI ED ESEMPI DI ZERO ENERGY E ZERO EMISSION BUILDINGS. SANTARCANGELO DI ROMAGNA (RN), MAGGIOLI EDITORE, 2012;

RAVA, PAOLO; TECNICHE COSTRUTTIVE PER L'EFFICIENZA ENERGETICA E LA SOSTENIBILITÀ. SANTARCANGELO DI ROMAGNA (RN), MAGGIOLI EDITORE, 2011;

PONZINI, CARLO; EDIFICIO ENERGETICAMENTE SOSTENIBILE: MATERIALI CONTEMPORANEI PER IL RISPARMIO ENERGETICO. SANTARCANGELO DI ROMAGNA (RN), MAGGIOLI EDITORE, 2009;

CAPELLO, MAURO; EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI. PALERMO, GRAFILL, 2008;

FILIPPI, MARCO; RIZZO, GIANFRANCO; CERTIFICAZIONE ENERGETICA E VERIFICA AMBIENTALE DEGLI EDIFICI. PALERMO, FLACCOVIO EDITORE; 2007.

RIVISTE E ARTICOLI SU RIVISTE

THE REHVA EUROPEAN HVAC JOURNAL, VOLUME 51, MARCH 2014;

THE REHVA EUROPEAN HVAC JOURNAL, VOLUME 52, DECEMBER 2015.

PUBBLICAZIONI

S. P. CORGNATI, E. FABRIZIO, M. FILIPPI, V. MONETTI; REFERENCE BUILDINGS FOR COST OPTIMAL ANALYSIS: METHOD OF DEFINITION AND APPLICATION. APPLIED ENERGY, VOL. 102,2013, PP. 983- 993;

BALLARMI, S. P. CORGNATI, V. CORRADO; USE OF REFERENCE BUILDING TO ASSESS THE ENERGY SAVING POTENTIALS OF THE RESIDENTIAL BUILDING STOCK: THE EXPERIENCE OF TABULA PROJECT. ENERGY POLICY, VOL. 68, 2014, PP. 273-284;

S. AGGERHOLM, H. ERHORN, R. HITCHIN, H. ERHORN-KLUTTING, B. POEL, K. ENGELUND, THOMSEN, K. B. WITTCHEN; COST OPTIMAL LEVELS FOR ENERGY PERFORMANCE REQUIREMENTS. EXECUTIVE SUMMARY. CONCERTED ACTION ENERGY PERFORMANCE OF BUINDING, LUGLIO 2011;

P. A. FOKAIDES, E. A. CHRISTOFOROU, S. A. KALOGIROU; LEGISLATION DRIVEN SCENARIOS BASED ON RECENT CONSTRUCTION ADVANCEMENTS TOWARD THE ACHIEVEMENT OF NEARLY ZERO ENERGY BUILDINGS IN THE SOUTHERN EUROPEAN COUNTRY OF CYPRUS. ENERGY, VOL. 66, 2014, PP. 588-597;

G. P. PANAYIOTOU, S. A. KALOGIROU, G. A. FLORIDES, C. N. MAXOULIS, A. M. PAPADOPOULOS, M. NEOPHYTOU, P. FOKAIDES, G. GEORGIOU, A. SYMEOU, G. GEORGAKIS; THE CHARACTERISTICS AND THE ENERGY BEHAVIOUR OF THE RESIDENTIAL BUILDING STOCK OF CYPRUS IN VIEW OF DIRECTIVE 2002/91/EC. ENERGY AND BUILDINGS, VOL. 42, 2010, PP. 2083-2089;

BPIE; IMPLEMENTING THE COST-OPTIMAL METHODOLOGY IN EU COUNTRIES. LESSON LEARNED FROM THREE CASE STUDIES. 2013;

BPIE; COST OPTIMALITY. DISCUSSING METHODOLOGY AND CHALLENGES WITHIN THE RECAST ENERGY PERFORMANCE OF BUILDINGS DIRECTIVE. 2010.

TESI DI LAUREA

BECCHIO, CRISTINA; ASSESSMENT OF ENERGY AND COST EFFECTIVENESS IN RETROFITTING EXISTING BUILDINGS. TESI DI DOTTORATO, REL. FILIPPI, MARCO E (&) CORGNATI, STEFANO PAOLO, INNOVAZIONE TECNOLOGICA PER L'AMBIENTE COSTRUITO, POLITECNICO DI TORINO, 2012

GUALA, CECILIA; APPROCCIO "COST OPTIMAL" PER LA RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFÌCI. IL CASO DI UN EDIFICIO RESIDENZIALE MULTIPIANO. TESI DI LAUREA MAGISTRALE, REL. CORGNATI, STEFANO PAOLO E (&) BOTTERO, MARTA CARLA E (&) CALLEGARI, GUIDO, ARCHITETTURA COSTRUZIONE CITTÀ, POLITECNICO DI TORINO, LUGLIO 2013

BARTHELMES, VERENA MARIE; NEARLY ZERO ENERGY BUILDING: PROGETTAZIONE ENERGETICA ORIENTATA ALLA COST-OPTIMALITY. TESI DI LAUREA MAGISTRALE, REL. CORGNATI, STEFANO PAOLO E (&) BECCHIO, CRISTINA E (&) BOTTERO, MARTA CARLA, ARCHITETTURA COSTRUZIONE CITTÀ, POLITECNICO DI TORINO, FEBBRAIO 2014

PIVOTTO, ARIANNA; LA VALUTAZIONE ENERGETICA IN EDILIZIA. DAL REGIME STAZIONARIO AL REGIME PERIODICO STABILIZZATO. TESI DI LAUREA SPECIALISTICA, REI. ANGELOTTI, ADRIANA, ARCHITETTURA TECNOLOGICO STRUTTURALE, POLITECNICO DI MILANO, 2010

SITOGRAFIA

HTTPS://EC.EUROPA.EU/JRC/

HTTP://EC.EUROPA.EU/ENERGY/EN

HTTP://BPIE.EU/

HTTP://WWW.BUILDINGSDATA.EU/

HTTP://ENERGY.GOV/OE/OFFICE-ELECTRICITY-DELIVERY-AND-ENERGY-RELIABILITY

HTTP://WWW.ENERGYSTORAGEEXCHANGE.ORG

HTTP://EPISCOPE.EU/WELCOME/

HTTP://WEBTOOL.BUILDING-TYPOLOGY.EU/#BM

Modifica (riservato agli operatori) Modifica (riservato agli operatori)